一元二次方程的根与系数的关系,通常也称为韦达定理,这是因为该定理是由16世纪法国最杰出的数学家韦达 发现的.
韦达定理简单的形式中包含了丰富的数学内容,应用广泛,主要体现在:
运用韦达定理,求方程中参数的值;
运用韦达定理,求代数式的值;
利用韦达定理并结合根的判别式,讨论根的符号特征;
利用韦达定理逆定理,构造一元二次方程辅助解题等.
韦达定理具有对称性,设而不求、整体代入是利用韦达定理解题的基本思路.
韦达定理,充满 活力,它与代数、几何中许多知识可有机结合,生成丰富多彩的数学问题,而解这类问题常用到对称分析、构造等数学思想方法.
【例题求解】
【例1】 已知 、 是方程 的两个实数 根,则代数式 的值为 .
思路点拨 所求代数式为 、 的非对称式,通过根的定义、一元二次方程的变形转化为(例
【例2】如果 、 都是质数,且 , ,那么 的值为( )
A. B. 或2 C. D. 或2
思路点拨 可将两个等式相减,得到 、 的关系,由于两个等式结构相同,可视 、 为方程 的两实根,这样就为根与系数关系的应用创造了条件.
注:应用韦达定理的代数式的值,一般是关于 、 的对称式,这类问题可通过变形用 + 、 表示求解,而非对称式的求值常用到以下技巧:
(1)恰当组合;
(2)根据根的定义降次;
(3)构造对称式.
【例3 】 已知关于 的方程:
(1)求证:无论m取什么实数值,这个方程总有两个相异实根.
(2)若这个方程的两个实根 、 满足 ,求m的值及 相应的 、 .
思路点拨 对于(2),先判定 、 的符号特征,并从分类讨论入手.
【例4】 设 、 是方程 的两个实数根,当m为何值时 , 有最小值?并求出这个最小值.
思 路点拨 利用根与系数关系把待求式用m的代数式表示,再从配方法入手,应注意本例是在一定约束条件下(△≥0)进行的.
注:应用韦达定理的前提条件是一元二次方程有两个实数根,即应用韦达定理 解题时,须满足判别式△≥0这一条件,转化是一种重要的数学思想方法,但要注意转化前后问题 的等价性.
【例5】 已知:四边形ABCD中,AB∥CD,且AB、CD的长是关于 的方程 的两个根.
(1)当m=2和m>2时,四边形ABCD分别是哪种四边形?并说明理由.
(2)若M、N分别是AD、BC的中点,线段MN分别交AC、BD于点P,Q,PQ=1,且AB
注:在处理以线段的长为根的一元二次方程问题时,往往通过韦达定理、几何性质将几何问题从“形”向“数”(方程)转化,既要注意通过根的判别式的检验,又要考虑几何量的非负性.
学历训练
1.(1)已知 和 为一元二次方程 的两个实根,并 和 满足不等式 ,则实数 取值范围是 .
(2)已知关于 的一元二次方程 有两个负数根,那么实数 的取值范围是 .
2.已知 、 是方程的两个实数根,则代数式 的值为 .
3.CD是Rt△ABC斜边上的高线,AD、BD是方程 的两根,则△ABC的面积是 .
4.设 、 是关于 的方程 的两根, +1、 +1是关于 的方程 的两根,则 、 的值分别等于( )
A.1,-3 B.1,3 C.-1,-3 D.-1,3
5.在Rt△ABC中,∠C=90°,a、b、c分别是∠A、∠B、∠C的对边,a、b是关于
的方程 的两根,那么AB边上的 中线长是( )
A. B. C.5 D.2
6.方程 恰有两个正整数根 、 ,则 的值是( )
A.1 B.-l C. D.
7.若关于 的一元二次方程的两个实数根满足关系式: ,判断 是否正确?
8.已知关于 的方程 .
(1)当 是为何值时,此方程有实数根;
(2)若此方程的两个实数根 、 满足: ,求 的值.
9.已知方程 的两根均为正整数,且 ,那 么这个方程两根为 .
10.已知 、 是方程 的两个根,则 的值为 .
11.△ABC的一边长为5,另两边长恰为方程 的两根,则m的取值范围是 .
12.两个质数 、 恰好是整系数方程的两个根,则 的值是( )
A.9413 B. C. D.
13.设方程有一个正根 ,一个负根 ,则以 、 为根的一元二次方程为( )
A. B.
C. D.
14.如果方程 的三根可以作为一个三角形的三边之长,那么实数m的取值范围是( )
A.0≤m≤1 B.m≥ C. D. ≤m≤1
15.如图,在矩形ABCD中,对角线AC的长为10,且AB、BC(AB>BC)的长是关于 的方程的两个根.
(1)求rn的值;
(2)若E是AB上的一点,CF⊥DE于F,求BE为何值时,△CEF的面积是△CED的面积的 ,请说明理由.
16.设m是不小于 的实数,使得关于 的方程工 有两个不相等的实数根 、 .
(1)若 ,求m的值.
(2)求 的最大值.
17.如图,已知在△ABC中,∠ACB=90°,过C作CD⊥AB于D,且AD=m,BD=n,AC2:BC2=2:1;又关于x的方程 两实数根的差的平方小于192,求整数m、n的值.
18.设 、 、 为三个不同的实数,使得方程和 和 有一个相同的实数根,并且使方程 和 也有一个相同的实数根,试求 的值.